Požadavky na hlavní zdroj napájení pro vakuové kondenzátorové mikrofony
Struktura napájení elektronkových kondenzátorových mikrofonů se zásadně liší od tradičních tranzistorových kondenzátorových mikrofonů. Hlavní rozdíl spočívá v potřebě současně splnit požadavky dvou součástí obvodu:
Vysokonapěťové napájení anody: Elektronky vyžadují stabilní vysokonapěťové stejnosměrné napájení (obvykle 60V-120V) pro napájení elektronky a zesílení zvukového signálu. Například klasický mikrofon Neumann U47 má anodové napětí 105V, zatímco AKG C12 přibližně 60V (údaje z *Microphone Engineering Handbook*). Nedostatečné napětí povede ke zkreslení signálu nebo kompresi dynamického rozsahu.
Napájecí zdroj pro ohřev vlákna: Katoda vakuové trubice se musí zahřát na vysokou teplotu nízkým napětím (obvykle 6,3 V nebo 12 V), aby se emitovaly elektrony. Požadavek na proud vlákna je relativně vysoký (přibližně 0,3A-1A), což vyžaduje nezávislý obvod regulátoru napětí, aby se zabránilo rušení zvukového signálu.
Typický návrh struktury napájecího zdroje
Napájení elektronkových kondenzátorových mikrofonů je typicky zajištěno pomocí externího napájecího zdroje, jehož konstrukční vlastnosti lze rozdělit do následujících modulů:
Adaptace phantomového napájení: Většina elektronkových mikrofonů je kompatibilní s 48V phantomovým napájením, ale to je třeba převést na vysokonapěťové stejnosměrné napětí pomocí zesilovacího obvodu ve skříni napájecího zdroje. Například napájecí skříň Telefunken ELA M 251 zvyšuje 48V až 120V pro anodu.
Více{0}}kanálový izolovaný výstup: Skříň napájecího zdroje musí přísně izolovat vysokonapěťový zdroj anody od napájecího zdroje vlákna, aby se zabránilo přeslechům. Typické konstrukce používají k potlačení zvlnění toroidní transformátor a filtrační kondenzátory (např. 100μF nebo vyšší).
Bezpečnostní ochranný mechanismus: Vysokonapěťový obvod musí obsahovat pojistky nebo přepěťové ochranné diody (např. 1N4007), aby se zabránilo poškození elektronek v důsledku náhlých změn napětí.
Vliv napájení na tón
"Teplý" tón lampového kondenzátorového mikrofonu přímo souvisí s charakteristikou jeho napájení:
Vysokonapěťové měkké ořezávání: Když se elektronka blíží svému saturačnímu napětí (např. 90 % své jmenovité hodnoty), vytváří harmonické zkreslení rovnoměrného -řádu, čímž se zvyšuje hladkost zvuku.
Stabilita vlákna: Kolísání napětí vlákna ±0,1 V může způsobit změny v emisním proudu katody a ovlivnit křivku frekvenční odezvy (naměřená data lze nalézt v *JAES* Vol. 45).
Moderní vylepšení a trendy
Aplikace spínaných napájecích zdrojů: Některé nové konstrukce používají vysokofrekvenční spínané napájecí zdroje (jako jsou stejnosměrné -stejnosměrné moduly) k nahrazení tradičních lineárních napájecích zdrojů, čímž se zmenšila velikost o 50 %, ale je třeba vyřešit problémy s EMI.
Hybridní řešení napájení: Několik produktů (například Warm Audio WA-47) má optimalizované obvody, které umožňují přímé použití 48V fantomového napájení, což eliminuje potřebu externího napájecího zdroje.
